Автоматизація машин є дуже важливою частиною промислової автоматизації. Автоматизація машин стосується процесів, які означають реальну виробничу діяльність у швидкий та точний час; такі як машини для розливу в пляшки, пакувальні машини, етикетувальні машини тощо. Процеси, які стосуються фактичної підрахунку продукції, називаються процесами автоматизації машин.

Таким чином, керування рухом є важливою частиною автоматизації машин, оскільки, керуючи рухом, ви безпосередньо та безперервно керуєте рухом механічних деталей. Керування механічними деталями призводить до точного отримання бажаних результатів. Керування рухом в основному поділяється на дві категорії – лінійне та обертальне.

Що таке лінійний рух?

Як випливає з назви, лінійний рух – це діяльність, під час якої механічна деталь рухається по прямій лінії. Наприклад, просто розглянемо різальний верстат. Припустимо, у вас на заводі є шоколадні торти. На виробничій лінії ви хочете регулярно різати торти для виготовлення менших шматочків. Різак буде постійно керуватися для різання у вертикальному напрямку. Це лінійний рух.

Кілька інших популярних застосувань - це лінійні двигуни, напрямні, підшипники та виконавчі механізми. Давайте розглянемо різні типи реальних виробів, що використовуються в лінійному русі, що допоможе вам краще зрозуміти концепцію.

Пристрої лінійного руху

Привід – це пневматичний пристрій, який, живлячись від електрики, використовує подачу повітря для руху та виконання завдання. Коли електрика відключається, він перекриває подачу повітря та повертається у вихідне положення. Це найпростіше визначення приводу.

Лінійний привід

Лінійний привід, як випливає з назви, рухатиметься по прямій лінії та виконуватиме необхідну дію після спрацьовування. Коли йдеться про рух по прямій лінії, слід враховувати рух по осі XY. Привід може рухатися як у напрямку X, так і в напрямку Y. Тому під час проектування та використання лінійного приводу необхідно враховувати цей фактор. Окрім цих двох, лінійний привід також має напрямок Z.

Під час програмування лінійного приводу необхідно знати, чи потрібно його рухати в одному напрямку, чи в кількох напрямках одночасно. Це важливо для визначення механічної міцності, надійності та точності приводу. Лінійні приводи здебільшого рухаються на каретці або рейці. Тому це також потрібно враховувати залежно від вашого застосування.

Кулькові гвинтові приводи

Кулькові гвинтові приводи працюють на механічних гвинтах завдяки рециркуляційним кульковим підшипникам. Гвинт безперервно рухається в режимі рециркуляції, що допомагає йому швидко та ефективно обертатися в прямолінійному напрямку.

Уся конструкція рухається на різьбовому валу та перетворює обертальний рух на лінійний. Вони забезпечують високий крутний момент і працюють з низьким тертям. Це зменшує час простою, а також розсіює менше тепла під час руху.

Приводи з ремінним приводом

Приводи з ремінною передачею – це ще одна інновація в технології лінійного руху. Вони працюють так само, як і система конвеєрної стрічки, за допомогою зубчастого ременя, з'єднаного між двома круговими шківами.

Коли ви бачите конвеєрну стрічку, яка лінійно рухається між двома позиціями, ця технологія працює так само на приводі з ремінним приводом. Ремінний привід укладений в алюмінієвий корпус, а вантажонесуча каретка рухається зверху по рейках.

Фактори, які слід враховувати при лінійному русі – деякі важливі фактори обговорюються нижче.

Сила

Як обговорювалося раніше, лінійний рух може здійснюватися як по одній осі, так і по кількох осях. Об'єкт може або нести вантаж, або вільно рухатися для виконання іншого завдання.

У будь-якому разі, сила є дуже важливим фактором у виборі правильного пристрою. Виходячи з ваги вантажу (якщо він є) або того, як швидко він повинен досягти пункту призначення, сила відіграє тут дуже важливу роль. Сила також може допомогти визначити, яке тертя потрібно зазнати для виконання цього завдання.

Швидкість

Час відіграє дуже важливу роль в автоматизації машин. Оскільки ви щось виробляєте, якщо швидкість виробництва нижча, то в машині немає сенсу. Отже, швидкість у поєднанні з силою показує, скільки енергії потрібно для роботи пристрою. Якщо він здатний впоратися з великою вагою, але натомість працює повільно, то це серйозно перешкоджатиме виробничій діяльності.

Також, коли враховується швидкість, потрібно враховувати два моменти часу – час розгону та час уповільнення. Якщо припустимо, що потрібно швидко уповільнитися, то цей пристрій повинен мати можливість швидко знижувати швидкість без будь-яких ривків чи втрат на тертя. Те саме стосується часу розгону.

По суті, потрібно подбати про те, щоб пристрій не виходив з ладу протягом будь-якого встановленого часу (хоча кожен пристрій має своє обмеження у встановленому часі, він повинен принаймні працювати належним чином у заданому діапазоні).

Довжина ходу

Коли ви працюєте з лінійними приводами, ви повинні знати, на яку відстань вони можуть рухатися. Кожен тип пристрою лінійного руху має свій власний набір довжин ходу. Чим більша довжина ходу, тим більше у вас гнучкості для експериментів з машиною.

Це пояснюється тим, що ви отримуєте кращий доступ до кінцевого продукту, і можете розглянути можливість розміщення машини на певній відстані; таким чином у вас буде більше місця для розміщення чогось іншого.

Робочий цикл

Коли ви постійно вмикаєте та вимикаєте пристрій лінійного переміщення, він також має певний термін служби для довговічності та міцності. Скільки разів на день або на рік ви можете рухати машину без будь-яких збоїв, визначає робочий цикл. По суті, це частота роботи машини.